CN203788536U

CN203788536U - 一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路

Info

Publication number: CN203788536U
Application number: CN201320710052.9U
Authority: CN
Inventors: 刘现梅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2023-11-12

Abstract

本实用新型一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路包括由滤波和整流电路、功率因数校正电路、预热和驱动控制及保护电路、高频半桥逆变电路、低压钠灯启动电路组成，交流市电经滤波和整流后，经功率因数校正电路、预热和驱动控制及保护电路，使高频半桥逆变电路和低压钠灯启动电路工作，对低压钠灯预热和做功，保护电路从高频半桥逆变电路获取输出电压信号，处理后发送至驱动控制电路，驱动控制电路根据输出的电压信号对功率输出进行控制，以保障低压钠灯电子镇流器的预热启动和稳定运行。

Description

一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路

技术领域

本实用新型涉及照明灯具镇流器技术领域，尤指一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路。

背景技术

低压钠灯也是替代高压汞灯节约用电的一种高效灯种，低压钠灯发出的是单色黄光，是光衰较小和现今光效最高的人造光源，用于对光色没有要求的场所，但它的“透雾性”表现得非常出色，特别适合于高速公路、交通道路、市政道路、公园、庭院照明，能使人清晰地看到色差比较小的物体。电子镇流器逐步取代工频电感式镇流器,进入实用化产品化阶段，电子镇流器在控制性能、运行特性、经济效益以及价格成本均优于电感镇流，低压钠灯特有的结构和性能，对电子镇流器电路提出了更高的要求，现有的低压钠灯电子镇流器电路，采用功率MOSFET管半桥驱动方式，其使用寿命在很大程度上取决于集成芯片的工作稳定性，但是其工作启动方式采用简易电源供电方式，不具有预热功能，往往达不到性能要求。

发明内容

本实用新型一种低压钠灯电子镇流器电路，其特征在于针对上述之不足，提供一种工作稳定，具有预热启动功能、过流过压灯异常保护功能的低压钠灯电子镇流器电路。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案为：一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路包括由滤波和整流电路、功率因数校正电路、预热和驱动控制及保护电路、高频半桥逆变电路、低压钠灯启动电路组成，滤波和整流电路与外部交流电源连接，滤波和整流电路、功率因数校正电路、驱动控制电路和功率输出电路依次串联，高频半桥逆变启动电路与低压钠灯启动电路相连接。

所述的滤波和整流电路由保险丝管FU、电容C1及二极管D1～D4构成。

所述的功率因数校正电路由集成芯片U1、工频变压器T1、电阻R1～R11、电容C2～C7和电解电容C8～C9、功率MOSFET管Q1、稳压二极管D5及二极管D6～D8构成，并且具有稳压功能。

所述的预热和驱动控制及保护电路由集成U2、稳压二极管D9、二极管D10～D11、电阻R12～R16、电解电容C10、功率MOSFET管Q4、电感L2及电容C11～C15构成，预热功能利用开关电容C12和C14并联的方式，通过功率MOSFET管Q4的开关来实现。

所述的高频半桥逆变电路由电阻R17和R18、功率MOSFET管Q2和Q3及二极管D12和D13构成。

所述的低压钠灯启动电路是由电感L1、电容C16和C17构成。

本实用新型的有益效果是：交流市电经滤波和整流后转化为直流电，直流电经功率因数校正电路，通过预热和驱动控制及保护电路，使高频半桥逆变电路和低压钠灯启动电路工作，对低压钠灯预热和做功，保护电路从高频半桥逆变电路获取输出电压信号，处理后发送至驱动控制电路，驱动控制电路根据输出的电压信号对功率输出进行控制，以保障低压钠灯电子镇流器的预热启动和稳定运行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步描述。

附图为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如附图所示：一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路包括由滤波和整流电路、功率因数校正电路、预热和驱动控制及保护电路、高频半桥逆变电路、低压钠灯启动电路组成，滤波和整流电路与外部交流电源连接，滤波和整流电路、功率因数校正电路、驱动控制电路和功率输出电路依次串联，高频半桥逆变启动电路与低压钠灯启动电路相连接。所述的滤波和整流电路由保险丝管FU、电容C1及二极管D1～D4构成；功率因数校正电路由集成芯片U1、工频变压器T1、电阻R1～R11、电容C2～C7和电解电容C8～C9、功率MOSFET管Q1、稳压二极管D5及二极管D6～D8构成，并且具有稳压功能；预热和驱动控制及保护电路由集成U2、稳压二极管D9、二极管D10～D11、电阻R12～R16、电解电容C10、功率MOSFET管Q4、电感L2及电容C11～C15构成，预热功能利用开关电容C12和C14并联的方式，通过功率MOSFET管Q4的开关来实现；高频半桥逆变电路由电阻R17和R18、功率MOSFET管Q2和Q3及二极管D12和D13构成；低压钠灯启动电路是由电感L1、电容C16和C17构成。

二极管D1～D4构成整流桥，二极管D2和D4的接点接电源地，二极管D1和D3的接点分别与电容C1、电阻R3和R4及工频变压器T1的初级线圈N1相连接，初级线圈N1的另一端与功率MOSFET管Q1的源极相连，并通过二极管D8分别与电解电容C9、电阻R8、 R12和功率MOSFET管Q2的源极相连，电阻R3的另一端接集成芯片U1的VCC端并通过电解电容C8和电容C4接电源地，电阻R4的另一端接集成芯片U1的MULT端并分别通过电阻R5和电容C2接电源地，工频变压器T1的次级线圈N2与电阻R1和R2相连，次级线圈N2的另一端接电源地，电阻R2的另一端接集成芯片U1的ZCD端，电阻R1的另一端接电容C3后再分别通过二极管D6和稳压二极管D5接集成芯片U1的VCC端和电源地，电阻R6与电容C6串联后再与电容C7分别并接于集成芯片U1的COMP端和INV端之间，INV端分别与电阻R8的另一端相连和通过电阻R9接电源地，GD端分别通过二极管D5和电阻R7与功率MOSFET管Q1的栅极相连，CS端分别通过电阻R10和电容C5与功率MOSFET管Q1的漏极和电源地相连，功率MOSFET管Q1的漏极通过电阻R11接电源地，电阻R12的另一端接集成芯片IC2的管脚VCC端，电感L2、二极管D10、电容C13、电阻R14、稳压二极管D9和电解电容C10组成的U2工作电源经电阻R14对VCC端供电，VCC端分别通过稳压二极管D9和电解电容C10及二极管D11接电源地及与VB端连接，电容C11的两端分别接于VB端和VS端，电阻R13的两端分别接于RT端和CT端，CT端再分别通过电容C16和电容C12与功率MOSFET管Q4的源极和电源地相连接，GND端和功率MOSFET管Q4的漏极分别接电源地，功率MOSFET管Q4的栅极分别接电容C15、电阻R15和R16，电阻R15和电容C15的另一端接电源地，电阻R16的另一端接LO端，LO端分别通过二极管D13和电阻R18与功率MOSFET管Q3的栅极相连，HO端分别通过二极管D12和电阻R17与功率MOSFET管Q2的栅极相连，功率MOSFET管Q2的漏极与Q3的源极相连后接于VS端，电容C16与VS端相连，电容C16的另一端与电感L1相连，电感L1的另一端分别接低压钠灯管LAMP和电容C17，低压钠灯管LAMP的另一端和电容C17的另一端均接电源地。

交流市电经滤波和整流后转化为直流电，直流电经功率因数校正电路，通过电阻R12向电容C10充电，达到启动电压时，集成芯片U2正常工作，产生PWM波来驱动功率MOSFET管Q2和Q3，使之轮流导通和截止，其占空比约为50%的方波信号，由电感L2、二极管D10、电容C13、电阻R14、稳压二极管D9和电解电容C10组成的U2工作电源经电阻R14对VCC端供电，在低压钠灯启动前，由于低压钠灯电弧管中填充的隋性气体未气化，所以低压钠灯处于相当高的阻抗状态，可以认为低压钠灯处于开路状态，开关电容C12和C14并联的方式，通过小信号功率MOSFET管Q4的开关控制振荡电容的切换,使振荡频率从高到低变化,从而实现从预热到触发的过程；在半桥LC谐振变换器中，串联谐振电容C16和谐振电容C17一起与谐振电感L1在交流电源驱动下谐振，从而在低压钠灯两端产生高电压；在稳态工作的半桥LC谐振变换器中，串联谐振电容C16和谐振电感L1在交流电源驱动下为灯负载供电，提供稳态工作所需的灯电压和灯电流，在并联谐振电容C17中通过很小的旁路电流；保护电路从高频半桥逆变电路获取输出电压信号，处理后发送至驱动控制电路，驱动控制电路根据输出的电压信号对功率输出进行控制。

以上所述，实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种具有预热功能的低压钠灯电子镇流器电路，包括滤波和整流电路、功率因数校正电路、预热和驱动控制及保护电路、高频半桥逆变电路、低压钠灯启动电路，其特征是：所述的预热和驱动控制及保护电路由集成U2、稳压二极管D9、二极管D10～D11、电阻R12～R16、电解电容C10、功率MOSFET管Q4、电感L2及电容C11～C15构成；二极管D8与R12相连，电阻R12的另一端接集成芯片IC2的管脚VCC端，电感L2、二极管D10、电容C13、电阻R14、稳压二极管D9和电解电容C10组成的U2工作电源经电阻R14对VCC端供电，VCC端分别通过稳压二极管D9和电解电容C10及二极管D11接电源地及与VB端连接，电容C11的两端分别接于VB端和VS端，电阻R13的两端分别接于RT端和CT端，CT端再分别通过电容C16和电容C12与功率MOSFET管Q4的源极和电源地相连接，GND端和功率MOSFET管Q4的漏极分别接电源地，功率MOSFET管Q4的栅极分别接电容C15、电阻R15和R16，电阻R15和电容C15的另一端接电源地，电阻R16的另一端接LO端，LO端分别通过二极管D13和电阻R18与功率MOSFET管Q3的栅极相连，HO端分别通过二极管D12和电阻R17与功率MOSFET管Q2的栅极相连，功率MOSFET管Q2的漏极与Q3的源极相连后接于VS端，电容C16与VS端相连。